提高沿海水闸混凝土使用寿命措施探讨

柳豹 蒋礼瑜 封伟

【摘要】沿海水闸关系到沿海地区人民的人身财产安全，但是沿海水闸混凝土的使用寿命问题一直在影响着水闸系统的运行。基于此，本文针对沿海水闸混凝土易损的原因进行分析，通过重视混凝土原材料选择、改进混凝土浇筑工艺和做好混凝土表面防腐工作等措施，来延长沿海水闸混凝土的使用寿命，为施工设计单位提供参考依据。

【关键词】混凝土；水利设施；水闸

引言：

鋼筋混凝土作为最基础的建筑材质，广泛应用于建筑行业，钢筋混凝土是指在混凝土中加入钢筋网、钢板或者纤维而构成的一种组合材料。混凝土还具有较高的抗压性，而钢筋与其拥有相近的线膨胀系数，也具有较强的抗压能力。但是钢筋混凝土在沿海水闸当中的应用，却有着易损、寿命不长等问题，这些问题具有十分恶劣的后果，是亟需解决的关键。

1、沿海水闸混凝土易损的原因分析

1.1混凝土渗透性导致水闸易损

海洋环境是一个高浓度的氯盐环境，氯盐环境对与海水接触的建筑设施都有较强的破坏性，是沿海混凝土水闸遭到损害的主要原因。尤其是大面积处在海水中的混凝土水闸。海水中的各种因素都会导致水闸混凝土的损害，最严重的是海洋浪花飞溅区对钢筋混凝土结构的腐蚀。混凝土的渗透性能主要体现在渗气性和渗水性，当氯离子渗透到水闸的混凝土结构内部，就会对建筑结构内部产生破坏，腐蚀混凝土表层以及内部钢筋部分，就会影响水利工程的安全性和稳定性，甚至引发事故。解决氯离子的渗透问题，就可以大幅度提高水闸的使用寿命。

1.2氯盐环境导致钝化膜破坏

海水中有丰富的氯离子，它会通过混凝土渗透到内部，在钢筋表面聚集到一定浓度时，就会破坏钝化膜，从而破坏整个水闸结构，造成沿海水闸混凝土设施使用寿命变短。氯离子破坏钢筋表面的钝化层，腐蚀后形成腐蚀电池电化学腐蚀，尤其水泥混泥土在海边及高盐雾地区，由于空气中含有大量氯离子，氯离子的渗透会极大地加剧混凝土结构的腐蚀，解决氯盐环境下混凝土钝化膜的破坏是必须尽早做到的[2]。其他防腐材料在应用中也各有所长，可以结合实际情况加以分析，再确定具体应用哪种材料。

2、提高沿海水闸混凝土使用寿命措施

2.1改进混凝土浇筑工艺

混凝土中的碱、环境中碱会在混凝土固化之后产生一些化学反应，并且产生一些生胶凝物质。这些物质会在吸收了水分之后开始膨胀，导致混凝土建筑出现裂缝。还有一些原因，例如由于混凝土施工浇筑多分批次进行，而不是一次性浇筑完成，所以在施工期间，一期教主在软基上，二期浇筑时由于一期浇筑的温度已经由于时间而发生变化，就会使一二期浇筑材料温差过大，导致开裂。混凝土产生一些或大或小的裂缝，这些都会加剧氯原子对于混凝土建筑的损害，故而在浇筑过程中要改善技术。混凝土的浇筑过程尽量选择温度较为合适的季节，例如春秋季节。如果在夏天进行浇筑工程，最好在夜间进行。尤为重要的部分更要严格按照规定行事。在浇筑时，要对混凝土的温度进行严格把控，混凝土浇筑的温度应该严格满足规范规定，控制进入搅拌站的水泥，尽量将其温度控制在60℃一下，尽量减少由于温度差、时间差产生的裂缝问题，否则无异于为海水侵蚀水闸结构引路铺砖。

2.2重视混凝土原材料的选择

沿海水闸的建设不同于一般建筑，它对原材料质量的要求会更高，混凝土原材料的质量与沿海水闸的寿命成正比，只有更高质量的混凝土原材料，沿海水闸才能使用更久。部分施工单位为了眼前利益选择了较为廉价的原材料，导致混凝土水闸寿命过短，这是得不偿失的。当选择了质量更好的混凝土原材料，虽然当下成本会更加高昂，但是其使用寿命会延长很多，而如果采用质量一般，甚至劣质的原材料，眼下成本会降低很多，但是使用寿命过低，在不久的将来又要翻新重建，实际上远期成本和收益会更加造成浪费。所以在混凝土原材料选择的过程中，一定要保证材料的高质量、高性能，不要只以成本为评判标准，耐久性是比成本更重要的指标。高性能混凝土在高质量原材料当中掺入了一些效果很好的减水剂，比如粉煤灰等，并通过精细的设计比例，从而达到使混凝土性能提高的目的。应用了高效减水剂和粉煤灰双掺技术的高性能混凝土经试验表明，多年运行之后仍有较为良好的结构外观，并且在氯离子渗透方面，并没有发现开裂等现象。

2.3做好混凝土表面防腐工作

混凝土会由于时间的推移产生碳化，当碳化的深度超过了保护层的厚度，钢筋就会受到损毁，故而应做好混凝土表面的防腐工作。混凝土表面防腐可以用涂防护材料的方式进行，在一定程度上延迟混凝土碳化和对钢筋的腐蚀。表面涂层技术是一种可以有效提高的沿海水闸钢筋混凝土建筑防腐的措施。混凝土表面的涂层可以应用多种材料。比如腊浸防腐、环氧树脂或聚氨酯类改性材料防腐、丙乳砂浆防腐、氟碳涂层防腐等。其中，氟碳涂层防腐分为溶剂型氟碳涂层体系和水性氟碳涂层体系，均可以有效减缓氯离子在混凝土中的渗透。但是在耐久性方面，溶剂型氟碳涂层体系更加适用于浪花飞溅区钢筋混凝土水闸的防腐。

结论：

沿海水闸作为关系到人民切身安全、财产利益的基础设施，应当受到高度重视，并且不断提升其质量。高质量的混凝土水闸会有较长的使用寿命，可以为人类创造更大的社会效益、起到更大的安全作用。提升沿海水闸的使用寿命，是一项必须发展落实的事业，并且随着科技进步，这项技术会得到更好地发展，为水闸建设起到更大的作用。

参考文献：

[1]闫菲，王瑞骏，车明杰，贺新星.基于渗透性能的混凝土耐久性预测模型[J].南水北调与水利科技，2017，15（04）：161-167.

[2]陈朝星.雷州市水利工程混凝土裂缝的监理防控[J].科技风，2016（11）：150-151.